Mäletan siiani tohutut frustratsiooni Suzhou pooljuhtide uurimiskeskuse laboridirektori silmis mõne aasta eest. Nad olid just kulutanud tohutu eelarve, et ehitada uus EMI-varjestatud ruum ülitundliku elektronmikroskoobi jaoks. Paberil oli ruum meistriteos. Testisime seda ja see blokeeris 1 GHz RF-signaale üle 100 dB sumbumisega.
Kuid tekkis probleem: mikroskoobi kujutised olid endiselt udused. Tala värises endiselt.
Kui ma oma meeskonnaga Wuxi Anxin Shielding Equipment Co., Ltd.-st-kohale läksin, ei vaadanud ma seinu. Vaatasin katust. Otse labori kohale oli rajatis just paigaldanud kolm massiivset{5}}muutuva kiirusega HVAC-jahutit.
"Nad blokeerisid raadiolained suurepäraselt," selgitasin direktorile, "kuid EMI ei ole ainult raadiolained. Teie jahutid pumpavad tohutut madala-sagedusega magnetvälja otse läbi lae. Standardne teras peegeldab kõrge-sagedusega elektrivälju, kuid laseb sellest läbi nagu magnetväljad."
Pärast 15 aastat kestnud elektromagnetilise varjestuse väljatöötamist võin teile öelda, et enamik inimesi mõistab täielikult valesti, kuidas EMI-varjestatud ruumid tegelikult töötavad. Nad arvavad, et see on lihtsalt "paksu metallkarbi ehitamine". Ei ole. See puudutab spetsiifiliste füüsikapõhimõtete rakendamist teatud tüüpi häirete kontrollimiseks. Lõikame läbi õpikuteooria ja vaatleme EMI juhtimise tegelikke-põhimõtteid.
1. põhimõte: peegeldus vs neeldumine
Elektromagnetilistel häiretel on kaks erinevat isiksust ja nende peatamiseks on vaja kahte erinevat füüsilist mehhanismi.
Peegeldus on see, kuidas me juhime{0}}kõrgsageduslikke elektrivälju ja raadiosagedust. Kui need lained tabavad väga juhtivat metalli, korraldavad metallis olevad vabad elektronid end hetkega ümber, et välja tühistada. Energia põrkab tagasi. Seetõttu võib õhuke vaskfooliumileht suurepäraselt blokeerida 2,4 GHz WiFi-signaali.
Neeldumine on viis, kuidas me juhime{0}}madala sagedusega magnetvälju. Magnetväljad ei hooli juhtivusest; nad hoolivad magnetilisest läbilaskvusest ja paksusest. Nende peatamiseks peab väli sisenema metalli ja hajuma mikroskoopilise soojusena. Kui metall ei ole piisavalt paks või ei ole valmistatud suure-läbilaskvusega sulamist, läbib magnetväli otse.
Välireaalsus: selles Suzhou laboris pidime lakke ja seinu paigaldama spetsiaalse, suure-läbilaskvusega nikli-rauasulami kihiga, et neelata jahuti magnetväli. Algne tsingitud teras peegeldas ainult raadiosagedust. Sa pead teadma, millise vaenlasega sa võitled.
2. põhimõte: nahaefekt
Kui kõrgsageduslik-RF tabab juhti, ei liigu vool läbi kogu metalli paksuse. See voolab ainult väga välispinnal. Seda nimetatakse "nahaefektiks".
1 GHz juures on naha sügavus vases alla 3 mikromeetri. Sellepärast ei vaja me mobiiltelefoni signaalide blokeerimiseks 10 mm paksuseid vaskseinu; 0,5 mm vasest vooderdis teeb täpselt sama tööd. Kuid 10 kHz juures on naha sügavus terases mitu millimeetrit.
Tegelikkus: ma näen pidevalt hankespetsifikatsioone, kus nõutakse "6 mm paksust terast kõrgsageduslikuks RF-varjestuseks". See on raha raiskamine. Wuxi Anxinis arvutame teie konkreetsete ohusageduste jaoks täpse nahasügavuse. Kasutame kõrgekvaliteediliste-RF jaoks õhukesi, väga juhtivaid materjale ja reserveerime paksud ja rasked magnetmaterjalid rangelt madala sagedusega-ohtude jaoks. See säästab meie klientidele tuhandeid dollareid materjali- ja struktuuritoetuse kuludelt.
3. põhimõte: ava teooria
Sul võivad olla ideaalsed seinad, kuid hetkel, kui lõikad õhuava või kaabli jaoks augu, muutub füüsika.
EMI-juhtimise korral toimib igasugune kilbi tühimik "pesaantennina". Rusikareegel on lihtne: kui teie vahe pikim mõõde on suurem kui 1/10 häiriva sageduse lainepikkusest, siis see vahe lekib.
1 GHz juures on lainepikkus 30 cm. 3 cm vahe teie ukse all on massiivne ja väga tõhus antenn. Sagedusel 10 kHz on lainepikkus 30 kilomeetrit. See sama 3 cm vahe on 10 kHz väljale täiesti nähtamatu.
Põllu tegelikkus: see on põhjus, miks me oleme detailide pärast kinnisideeks. Me kasutame ustel berüllium-vasest sõrmede tihendeid, et murda vahe elektrilist pikkust. Me kasutame kärgstruktuuriga lainejuhi tuulutusavasid õhuvooluks-sügavad kitsad kuusnurksed rakud summutavad kõrge sagedusega-laineid füüsiliselt, lastes samal ajal õhumolekulidel läbi minna. Integreerime elektriliinide jaoks EMI-filtripaneelid, et juhtida kõrgsageduslik{5}}müra maapinnale enne, kui see vaskjuhtme kaudu tuppa sõidab.
Lõpetage oletamine, alustage projekteerimist
EMI varjestatud ruum ei ole kaup. See on täpselt häälestatud elektromagnetiline juhtimissüsteem. Kui heidate lihtsalt paksu terast-kõrgsagedusliku raadiosageduse probleemile, maksate rohkem. Kui kasutate madala sagedusega-magnetiprobleemi lahendamiseks õhukest vaske, siis see ebaõnnestub.
Wuxi Anxin Shielding Equipment Co., Ltd. ei müü teile ainult metallkarpi. Kaardistame teie konkreetse EMI ohuprofiili. Arvutame välja peegeldus-, neeldumis- ja avanõuded teie täpse rajatise jaoks.
Kui teie tundlik seade kannatab seletamatu müra, andmetriivi või testimishäirete tõttu, saatke meile oma seadme tehnilised andmed ja kahtlustatavate häirete tüübid. Meie insenerimeeskond pakub tasuta füüsikal-põhist hindamist ja kujundab EMI-varjestatud ruumi, mis kontrollib häireid, mitte ei varja neid.
Võtke juba täna ühendust Wuxi Anxiniga ja loome teie kõige olulisemate toimingute jaoks puhta elektromagnetilise keskkonna.
KKK
K: Kas standardne terasest EMI varjestatud ruum võib blokeerida madala sagedusega{0}}magnetvälju?
V: Üldiselt ei. Standardne tsingitud teras peegeldab suurepäraselt kõrgsageduslikku-RF-i, kuid on praktiliselt läbipaistev{2}}madala sagedusega magnetväljadele. Madala sagedusega-magnetväljade blokeerimine nõuab neeldumist paksude, suure{5}}läbilaskvusega materjalidega, nagu spetsiaalsed nikli-rauasulamid.
K: Miks mu EMI-varjestatud ruum lekib kõrge sagedusega{0}}signaale isegi paksude seinte korral?
V: "Apertuuri teooria" tõttu. Kõrgetel sagedustel toimib isegi väike 1-tolline vahe ukse all või varjestamata õhutusava ülitõhusa piluantennina. Seina paksus ei oma tähtsust, kui õmblused, uksed ja läbiviigud ei ole pidevalt ühendatud juhtivate tihendite ja lainejuhtfiltritega.
K: Kas ma vajan kõrgsageduslikuks{0}}RF varjestamiseks paksu vaskseinu?
V: Ei, see on kapitali raiskamine. "Nahaefekti" tõttu levivad kõrgsageduslikud-RF-voolud ainult metalli äärmisel välispinnal. Väga õhuke kõrge juhtivusega vase või alumiiniumi kiht blokeerib 1 GHz signaale sama tõhusalt kui selle paks plokk. Inseneri väljakutse on pideva elektrikontakti säilitamine õmbluste juures, mitte seina paksus.
